Στην αίθουσα εκτίθενται τα αρχιτεκτονικά γλυπτά από τη θόλο των Δελφών, ενός σπάνιας κομψότητος κυκλικού σε κάτοψη οικοδομήματος του 4ου π.Χ. αιώνα. Η θόλος δέσποζε στο ιερό της Αθηνάς Προναίας και σήμερα προσελκύει το ενδιαφέρον των επισκεπτών λόγω του ιδιόρρυθμου σχήματος της αλλά και επειδή είναι μερικώς αναστηλωμένη. Kτίστηκε από τον αρχιτέκτονα Θεόδωρο από τη Φώκαια της Μικράς Ασίας το 380-370 π.Χ., όπως αναφέρει ο Βιτρούβιος.  Είχε 20 δωρικούς κίονες στο περιστύλιο και 10 ή 13 κορινθιακούς ημικίονες στο εσωτερικό του σηκού, ενώ η εξωτερική διάμετρος ήταν 13,5 μ. Έφερε πλούσιο γλυπτό διάκοσμο σε μετόπες. Η ακριβής χρήση του παραμένει αβέβαιη.  Οι κίονες του περιστυλίου επιστέφονται από ζωφόρο με σαράντα ανάγλυφες μετόπες με παραστάσεις Αμαζονομαχίας και Κενταυρομαχίας, ενώ στην εσωτερική ζωφόρο παριστάνονται οι άθλοι του Ηρακλή και του Θησέα. Τα ανάγλυφα είναι ιδιαίτερα έξεργα και κινημένα, αποδίδοντας με ακρίβεια την ανατομία των μορφών αλλά και τις μοναδικές λεπτομέρειες των αέρινων ενδυμάτων. Έχει θεωρηθεί μάλιστα ότι είναι έργο γλύπτη με προέλευση από την Αττική. Οι μορφές των ακρωτηρίων, που εικονίζουν νίκες, θυμίζουν ιδιαίτερα αντίστοιχες μορφές από το Ασκληπιείο της Επιδαύρου. Η θόλος των Δελφών συνθέτει σχεδόν όλους τους ρυθμούς του κλασικού αρχιτεκτονικού σχεδιασμού, ενώ έδινε αίσθηση πολυχρωμίας εξαιτίας του συνδυασμού των υλικών, κυρίως των φυσικών λίθων.